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（二）二氧化硫净化技术 目前控制燃烧生成的SO2，主要方法有：燃料脱硫，燃烧过程中脱硫或烟气脱硫。 1．燃料脱硫 （1）煤炭的洗选：广泛采用的工艺主要是重力分选法，分选后原煤合硫量降低40—90％。净化效率取决于煤中无机和有机硫的含量。其他正在研究的脱硫方法有浮选法、氧化脱硫法、化学浸出法、化学破碎法、细菌脱硫法等多种方法，但尚无工业实用的价值。 （2）煤炭的转化：主要是煤的气化或液化，即对煤进行脱碳或加氢改变其原有的碳氢比，将煤料变成清洁的二次燃料。 煤气主要是氢、一氧化碳和甲烷等可燃混合气。煤气中的硫主要以H2S形式存在，可用湿法脱除大部分H2S，再用干法除去其余部分。 煤的液化方法分为二类：直接法（如SRC-Ⅱ法）；间接法（如鲁齐气化-弗-托合成法）。因方法工艺耗水量大，废水污染严重，成本较高等因素影响该方法的普及。 （3）重油脱硫：常用的脱硫方法是在钼、钴和镍等的金属氧化物催化剂作用下，通过高压加氢反应、切断C—S的化合键，以氢置换出碳，同时氢与硫作用形成硫化氢，从重油中分离出来而除去。目前发展了直接脱硫和间接脱硫两种工艺。 直接脱硫是选用抗中毒性能较好的催化剂，将重油直接引入装有催化剂的反应塔加氢脱硫。这种方法效果好，可使脱硫重油含硫量下降到1％；间接脱硫，是先将重油减压蒸馏，分成馏出油和残油。单独将馏出油进行高压加氢脱硫，然后与残油相混合；或以液化丙烷（或丁烷）作溶剂，对残油进行处理，分离出沥青后，再与馏出油混合进行加氢处理。 2．燃烧脱硫：烟气中SO2浓度一般低于0.5％，给脱硫技术带来不少困难，合理地选择烟气脱硫工艺必须考虑环境、经济、社会等多种因素。烟气脱硫方法一般可分为湿法和干法两大类。 （1）石灰／石灰石洗涤：烟气由含亚硫酸钙和硫酸钙的石灰／石灰石浆液洗涤，SO2与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐。浆液中的固体（包括燃煤飞灰）连续地从浆液中分离出来。 （2）氨法：以氨作SO2吸收剂，与其他碱类相比，氨可以保留在吸收产物中制成含氮肥料。以氨溶液吸收SO2时，其化学反应迅速，质量传递主要受气相阻力控制，吸收效率可达90％以上。 （3）喷雾干燥吸收法烟气脱硫：当SO2被雾化了的Ca（OH）2浆液或Na2CO3溶液吸收，同时，温度较高的烟气使液滴干燥脱水，形成干固体废物。干废物（由亚硫酸盐、硫酸盐、未反应的吸收剂和飞灰组成）由袋式除尘器或电除尘器捕集，这是目前唯一工业化的干法烟气脱硫技术，并逐渐替代传统的湿式洗涤器。 3．流化床燃烧脱硫：流化床燃烧本质上是一种低温燃烧过程，炉内存有局部还原气氛，因而NOx的发生量减少，常用的脱硫剂系石灰石或白云石。将它们粉碎成与煤同样的粒度即粒径在2mm左右，与煤同时加入炉内，在1073—1173K下燃烧，石灰石受热分解析出CO2，形成多孔的氧化钙并进而与SO2作用，生成硫酸盐，以达到固硫的目的。目前流化床燃烧脱硫技术只适用于中小容量的工业锅炉和炉窑。 4．低浓度SO2的吸附净化：一般采用活性炭作吸附剂。当烟气中含有足量的水蒸气和氧时，SO2伴随着发生化学吸附，在活性炭表面上发生化学反应，SO2氧化成SO3，并与H2O反应生成稀硫酸。用金属盐浸渍吸附剂可以增加对SO2的吸着率。这种方法的脱硫率可达90 ％。 （三）汽车尾气的催化净化 近年来，城市建设和交通事业发展很快，汽车尾气对城市大气的污染日趋严重，净化汽车尾气已成为一些城市保护大气环境的重要课题。 汽车尾气中主要含烃类、CO和NOx等有害物质，前两种是燃料不完全燃烧所产生，NOx则是由汽缸中的高温条件所造成的，在汽车发动过程中排放的这些成分造成环境污染。催化转化法，因其反应快，设备体积小，污染物可直接转化为无害物，加上发动机排气具有足够高的温度，适用于汽车尾气净化。 汽车尾气的完全催化转化一般是分两步完成的：一步是催化还原NOx另一步是催化氧化CH和CO。为了不外加还原剂，一般将还原NOx作为第一步，即利用尾气中的CO和CHx作还原剂，并通过调整空燃比造成良好的还原气氛，净化NOx，同时也除去一部分CO和CHx，剩下CO和CH在第二步中被催化燃烧，以达到尾气净化的作用。目前已发展应用所谓三效催化剂，能同时完成对CH、CO和NOx的净化，在严格控制空燃比的前提下，可达到较高的净化效率。目前，这种方法已付诸实施。 |
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